Là gì Electricity Price Calculator?
▾
Giá điện được xác định dựa trên sự kết hợp giữa chi phí phát điện, đầu tư cơ sở hạ tầng lưới điện, khung pháp lý và cân bằng cung-cầu theo thời gian thực trên thị trường điện bán buôn. Không giống như hầu hết các mặt hàng, điện không thể được lưu trữ một cách kinh tế trên quy mô lớn (ngoại trừ thủy điện được bơm và lưu trữ pin ngày càng tăng), có nghĩa là cung và cầu phải được cân bằng ngay lập tức trên lưới điện, tạo ra biến động giá đặc biệt. Giá bán buôn điện được ấn định trong các thị trường điện có tổ chức thông qua việc phân công đơn hàng: các nhà máy điện được xếp hạng từ chi phí phát điện biên thấp nhất đến cao nhất và nhà điều hành hệ thống gọi chúng theo thứ tự đó cho đến khi nhu cầu được đáp ứng. Nhà máy cuối cùng (đắt nhất) được điều động sẽ đặt giá thanh toán bù trừ cho tất cả các máy phát điện trong giờ đó - giá biên tại địa phương (LMP) tại thị trường Hoa Kỳ hoặc giá thanh toán bù trừ thị trường ngày tới tại thị trường châu Âu. Trong điều kiện bình thường, trước tiên, năng lượng tái tạo giá rẻ (gió, mặt trời - chi phí cận biên gần bằng 0) và hạt nhân, tiếp theo là than và tua bin khí chu trình hỗn hợp (CCGT), trong đó tua bin khí đạt đỉnh chỉ định giá trong những giờ có nhu cầu cao. Các tiêu chuẩn định giá điện chính bao gồm PJM Interconnection (miền đông Hoa Kỳ, thị trường điện lớn nhất thế giới), ERCOT (Texas), CAISO (California) và Sàn giao dịch điện châu Âu (EPEX SPOT) bao gồm Đức, Pháp, Anh và các thị trường EU khác. Chi phí năng lượng quy dẫn (LCOE) — chi phí trọn đời trung bình trên mỗi MWh phát điện từ một công nghệ cụ thể — là thước đo tiêu chuẩn để so sánh các nguồn phát điện khác nhau: LCOE năng lượng mặt trời quy mô tiện ích đã giảm từ 359 USD/MWh năm 2010 xuống dưới 33 USD/MWh vào năm 2023 (dữ liệu IRENA), khiến nó trở thành nguồn điện rẻ nhất từng được phát triển và chuyển đổi ngành điện toàn cầu.
Calkulon makes complex calculations simple — built for students and everyday problem-solvers.
Công thức
▾
Xem giao diện máy tính để biết các công thức và đầu vào áp dụng
Trong đó mỗi biến thể hiện một đại lượng cụ thể có thể đo lường được trong lĩnh vực tài chính và đầu tư. Thay thế các giá trị đã biết và giải quyết những điều chưa biết. Đối với các phép tính nhiều bước, trước tiên hãy đánh giá các biểu thức bên trong, sau đó kết hợp các kết quả bằng cách sử dụng thứ tự phép tính tiêu chuẩn.Chú giải biến
▾
| Ký hiệu | Tên | Đơn vị | Mô tả |
|---|---|---|---|
| LMP | Giá cận biên địa phương | USD per MWh | Giá bán buôn điện tại một nút lưới cụ thể, phản ánh chi phí phát điện cộng với các thành phần tắc nghẽn và tổn thất. |
| LCOE | Chi phí năng lượng bình đẳng | USD per MWh | Tổng chi phí vòng đời của một nhà máy điện chia cho tổng sản lượng năng lượng vòng đời; thước đo so sánh chi phí phát điện tiêu chuẩn. |
| Capacity_Factor | Hệ số công suất | percent | Năng lượng thực tế được tạo ra theo tỷ lệ phần trăm của mức phát điện tối đa có thể; năng lượng mặt trời ~20-25%, gió ~25-45%, CCGT ~50-85%. |
| Spark_Spread | Làm sạch tia lửa lan truyền | USD per MWh | Giá điện trừ chi phí sản xuất khí trừ chi phí carbon; lợi nhuận ròng của điện khí đốt. |
| Cannibalization | Hiệu ứng ăn thịt đồng loại | USD per MWh | Giảm giá sản lượng điện mặt trời/gió do công suất tái tạo bổ sung làm giảm giá trong số giờ phát điện. |
| Peak_Offpeak | Tỷ lệ giá cao điểm/ thấp điểm | dimensionless | Tỷ lệ giá điện giờ cao điểm (ngày) và giờ thấp điểm (đêm); phản ánh mô hình nhu cầu và giá trị lưu trữ. |
Cách Electricity Price Calculator
▾
- 1Xác định thị trường điện liên quan (PJM, ERCOT, EPEX, CAISO) và nút phân phối hoặc vùng giá cụ thể.
- 2Thu thập dữ liệu LMP ngày hôm trước hoặc thời gian thực và quan sát hồ sơ giá hàng giờ trong ngày.
- 3Xây dựng thứ tự ưu tiên: xếp hạng các đơn vị phát điện từ chi phí cận biên thấp nhất đến cao nhất (Vận hành & Bảo trì thay đổi + chi phí nhiên liệu + chi phí carbon).
- 4Xác định máy phát điện cận biên (đơn vị cuối cùng được gửi đi) vào mỗi giờ - máy phát điện này đặt giá thanh toán bù trừ.
- 5Tính toán mức chênh lệch tia lửa: Mức chênh lệch tia lửa sạch = LMP − (Gas_Price × Heat_Rate) − Carbon_Price × Emission_Rate.
- 6Để phân tích đầu tư, hãy tính LCOE = (Capex × WACC × n / (1-(1+WACC)^-n) + Annual_Opex) / (Capacity_Factor × 8760 giờ × Công suất_MW).
- 7Đánh giá rủi ro ăn thịt đối với các dự án tái tạo mới: khi tỷ lệ thâm nhập của năng lượng mặt trời tăng lên, giá giữa trưa giảm, làm giảm doanh thu của dự án năng lượng mặt trời.
Ví dụ có lời giải
▾
Tất cả các máy phát điện rẻ hơn đều kiếm được 55 USD mặc dù chi phí thấp hơn - bằng khen đảm bảo hiệu quả của hệ thống
Tất cả các nguồn phát điện đều đạt được mức giá cân bằng thị trường là 55 USD/MWh do nhà máy CCGT biên đặt ra. Wind kiếm được 55 USD mặc dù chi phí cận biên bằng 0 - 'tiền thuê cận biên' này tài trợ cho việc thu hồi vốn. Hạt nhân kiếm được 45 USD tiền thuê cận biên ($55-$10). Than kiếm được 10 USD tiền thuê cận biên. Giá thanh toán bù trừ gửi tín hiệu: ở mức 55 USD, CCGT có lãi; ở mức 120 đô la, những mức cao nhất sẽ được gọi - giữ giá dưới mức đó bằng cách khuyến khích gửi nhiều CCGT hơn.
LCOE năng lượng mặt trời đã giảm hơn 90% kể từ năm 2010; hiện là nguồn điện rẻ nhất thế giới
Tổng vốn đầu tư: 4,5 triệu USD. Thu hồi vốn hàng năm: 4,5 triệu USD × [0,07/(1-(1,07)^-25)] = 385.000 USD/năm. O&M hàng năm: 5.000 kW × $10 = $50.000/năm. Sản lượng điện hàng năm: 5.000 kW × 0,22 × 8.760 giờ = 9.636 MWh/năm. LCOE = ($385.000 + $50.000) / 9.636 = $45,2/MWh với 7% WACC. Ở mức WACC thấp hơn (5%) hoặc hệ số công suất cao hơn (25%), LCOE giảm xuống còn 30-35 USD/MWh — phù hợp với giá PPA năng lượng mặt trời quy mô tiện ích gần đây.
Sự thiếu kết nối và thời tiết không phù hợp của ERCOT đã dẫn đến sự kiện thảm khốc về giá
Bão mùa đông Texas Uri vào tháng 2 năm 2021 đã gây ra sự cố mất điện trên diện rộng do các nhà máy khí đốt tự nhiên, tua-bin gió và nhà máy than đóng băng nếu không có thời tiết thích hợp. Với nhu cầu sưởi ấm tăng vọt và nguồn cung sụp đổ, ERCOT (lưới điện biệt lập của Texas) đã đạt mức giá quản lý là 9.000 USD/MWh trong khoảng 4 ngày. Tổng chi phí đối với người tiêu dùng Texas và toàn ngành điện đã vượt quá 100 tỷ USD - chứng tỏ những thất bại trong thiết kế thị trường điện có thể tạo ra hậu quả thảm khốc như thế nào trong các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt.
Tình trạng dư cung năng lượng tái tạo ngày càng phổ biến ở châu Âu; giá âm thúc đẩy việc lưu trữ và đáp ứng nhu cầu
Vào những ngày nắng, nhiều gió và nhu cầu thấp (cuối tuần, ngày lễ), lưới điện châu Âu ngày càng gặp phải tình trạng dư cung do phát điện khiến giá bán buôn trở nên âm. Các máy phát điện có nghĩa vụ phải chạy (các nhà máy thông thường không thể ngừng hoạt động nhanh chóng) trả tiền cho các nhà vận hành lưới điện để họ lấy điện. Giá âm tạo ra động lực mạnh mẽ cho việc lưu trữ pin (sạc khi giá âm, xả khi nhu cầu cao điểm), nhu cầu linh hoạt (chạy các quy trình sử dụng nhiều năng lượng trong thời kỳ giá rẻ) và sản xuất hydro xanh (sử dụng năng lượng giá rẻ để điện phân nước).
Ứng dụng thực tế
▾
Các nhà quản lý danh mục đầu tư tại các công ty quản lý tài sản sử dụng Công cụ tính giá điện để dự đoán lợi nhuận kỳ vọng trên các phân bổ tài sản khác nhau, kiểm tra sức chịu đựng của danh mục đầu tư theo các kịch bản thị trường trước đây và truyền đạt kỳ vọng về hiệu quả hoạt động cho khách hàng tổ chức và người được ủy thác quỹ hưu trí.
Các nhà đầu tư cá nhân và người lập kế hoạch hưu trí áp dụng Tính giá điện để xác định xem liệu tỷ lệ tiết kiệm hiện tại và lợi tức đầu tư của họ có tạo ra đủ của cải để tài trợ cho chi tiêu hưu trí trong 25 đến 30 năm hay không, tính đến lạm phát và phân bổ tối thiểu bắt buộc.
Các công ty đầu tư mạo hiểm và cổ phần tư nhân sử dụng Tính giá điện để tính toán tỷ suất lợi nhuận nội bộ của các khoản đầu tư vào quỹ, mô hình các kịch bản rút lui cho các công ty trong danh mục đầu tư và hiệu suất chuẩn so với các tiêu chuẩn ngành như chỉ số Cambridge Associates.
Các cố vấn tài chính sử dụng Power Price Calc trong quá trình đánh giá khách hàng để minh họa lợi ích gộp của việc bắt đầu sớm, tác động của lực cản phí đối với việc tích lũy tài sản dài hạn và sự đánh đổi giữa rủi ro và lợi nhuận kỳ vọng trong danh mục đầu tư đa dạng.
Trường hợp đặc biệt
▾
Trong thực tế, trường hợp đặc biệt này đòi hỏi phải xem xét cẩn thận vì các giả định tiêu chuẩn có thể không đúng. Khi gặp kịch bản này trong tính toán máy tính giá điện, người thực hành nên xác minh các điều kiện biên, kiểm tra rủi ro chia cho 0 và xem xét liệu các giả định của mô hình có còn hiệu lực trong các điều kiện khắc nghiệt này hay không.
Trong thực tế, trường hợp đặc biệt này đòi hỏi phải xem xét cẩn thận vì các giả định tiêu chuẩn có thể không đúng. Khi gặp kịch bản này trong tính toán máy tính giá điện, người thực hành nên xác minh các điều kiện biên, kiểm tra rủi ro chia cho 0 và xem xét liệu các giả định của mô hình có còn hiệu lực trong các điều kiện khắc nghiệt này hay không.
Trong thực tế, trường hợp đặc biệt này đòi hỏi phải xem xét cẩn thận vì các giả định tiêu chuẩn có thể không đúng. Khi gặp kịch bản này trong tính toán máy tính giá điện, người thực hành nên xác minh các điều kiện biên, kiểm tra rủi ro chia cho 0 và xem xét liệu các giả định của mô hình có còn hiệu lực trong các điều kiện khắc nghiệt này hay không.
LCOE sản xuất điện toàn cầu theo công nghệ (2023, USD/MWh, dữ liệu IRENA)
▾
| Công nghệ | LCOE trung bình toàn cầu | Tầm thấp | Phạm vi cao | Xu hướng so với năm 2010 |
|---|---|---|---|---|
| PV năng lượng mặt trời tiện ích | $33 | $15 | $60 | -90% kể từ năm 2010 |
| Gió trên bờ | $33 | $20 | $70 | -70% kể từ năm 2010 |
| Gió ngoài khơi | $84 | $50 | $150 | -60% kể từ năm 2010 |
| CCGT (khí) | $65-90 | $50 | $120 | Biến động với giá gas |
| Than (SIÊU TIÊU CHUẨN) | $75-110 | $60 | $140 | Tăng chi phí carbon |
| Hạt nhân (xây dựng mới) | $90-130 | $80 | $190 | Ổn định; phụ thuộc vào trang web |
| Thủy điện (lớn) | $25-50 | $15 | $90 | Ổn định; nguồn lực hạn chế |
| Dung lượng pin (4 giờ) | $100-150 | $80 | $200 | -80% kể từ năm 2015 |
Câu hỏi thường gặp
▾
Vì sao giá điện thay đổi nhiều theo giờ, ngày, mùa?
Điện năng chưa thể được lưu trữ một cách kinh tế ở quy mô lưới điện nên cung và cầu phải cân bằng từng giây. Nhu cầu tuân theo các mô hình có thể dự đoán được: thấp vào ban đêm và sáng sớm, đạt đỉnh vào chiều muộn/buổi tối, cao nhất vào mùa hè (điều hòa) và mùa đông (sưởi ấm), thấp hơn vào cuối tuần. Nguồn cung cũng khác nhau: năng lượng mặt trời tạo ra bằng 0 vào ban đêm và đạt cực đại vào buổi trưa; gió không liên tục; thủy điện phụ thuộc vào lượng mưa. Điểm giao nhau của các đường cung và cầu năng động này tạo ra sự biến động giá rất lớn - từ mức giá âm trong tình trạng dư cung năng lượng tái tạo đến 9.000 USD/MWh trong tình trạng khẩn cấp vào mùa đông ở Texas.
Đường cong vịt là gì và tại sao nó quan trọng?
Đường cong con vịt, được đặt tên theo hình dạng của nó, mô tả mô hình nhu cầu điện ròng hàng ngày ở những vùng có mức độ thâm nhập năng lượng mặt trời cao. Việc sản xuất năng lượng mặt trời ngăn chặn nhu cầu ròng vào giữa trưa (tạo ra 'bụng' vịt), trong khi đoạn đường vào buổi tối - khi năng lượng mặt trời giảm nhưng nhu cầu vẫn ở mức cao - tạo ra một 'cổ' dốc đòi hỏi phải triển khai nhanh chóng hệ thống phát điện linh hoạt. Đường cong vịt càng dốc thì việc quản lý lưới điện càng khó khăn hơn và giá năng lượng mặt trời càng thấp vào giữa trưa. CAISO của California lần đầu tiên xác định được mô hình này vào năm 2013; hiện tại nó ảnh hưởng đến hầu hết các khu vực có mức thâm nhập năng lượng mặt trời trên 10%.
Việc lưu trữ pin ảnh hưởng đến giá điện như thế nào?
Bộ lưu trữ pin quy mô lưới (chủ yếu là lithium-ion, với pin dòng chảy đang nổi lên) chênh lệch giá giữa giờ sạc (giá rẻ/âm) và giờ xả (giá cao điểm). Do chi phí pin đã giảm từ 1.200 USD/kWh năm 2010 xuống dưới 150 USD/kWh vào năm 2024 (dữ liệu của BloombergNEF), việc lưu trữ đã trở nên khả thi về mặt kinh tế ở nhiều thị trường. Việc lưu trữ nén giá cao nhất (bằng cách cung cấp nguồn cung khi nhu cầu cao) và tăng thời kỳ giá âm (bằng cách tăng nhu cầu trong tình trạng cung vượt cầu). Lưới điện California, với hơn 5 GW dung lượng lưu trữ quy mô tiện ích, đã cho thấy pin có thể trì hoãn các trường hợp khẩn cấp trên lưới điện.
Định giá cận biên theo địa điểm là gì và tại sao nó lại quan trọng?
Giá cận biên theo địa điểm (LMP), được sử dụng trong các thị trường bán buôn có tổ chức của Hoa Kỳ (PJM, MISO, CAISO, ERCOT, NYISO, ISO-NE), xác định giá điện tại từng nút cụ thể trên lưới truyền tải. LMP phản ánh ba thành phần: năng lượng (chi phí sản xuất trên toàn hệ thống), tắc nghẽn (khi đường dây truyền tải đầy, việc chuyển điện từ khu vực giá thấp sang khu vực giá cao là không thể, tạo ra chênh lệch giá) và tổn thất (tổn thất năng lượng trong truyền tải). Định giá nút cung cấp các tín hiệu kinh tế chính xác để tạo và lưu trữ địa điểm một cách tối ưu trên lưới.
Giá bán lẻ điện liên quan thế nào đến giá bán buôn?
Giá điện bán lẻ bao gồm chi phí năng lượng bán buôn cộng với chi phí cơ sở hạ tầng truyền tải và phân phối, phí công suất, phí dịch vụ phụ trợ, chỉ tiêu năng lượng tái tạo và tỷ suất lợi nhuận tiện ích. Ở hầu hết các bang và quốc gia, giá bán lẻ được điều tiết và chỉ đáp ứng với chi phí bán buôn một cách dần dần và gián tiếp. Texas (ERCOT) đặc biệt có thị trường bán lẻ cạnh tranh, nơi người tiêu dùng có thể ký hợp đồng trực tiếp với máy phát điện. Trong cơn bão Texas vào tháng 2 năm 2021, khách hàng bán lẻ ký hợp đồng với mức giá thay đổi đã nhận được hóa đơn trị giá hàng nghìn đô la cho mỗi hộ gia đình khi giá bán buôn đạt 9.000 USD/MWh.
Chi phí năng lượng quy dẫn là gì và những hạn chế của nó là gì?
LCOE đo lường chi phí trung bình trên mỗi MWh trong suốt vòng đời của nhà máy điện, tính đến toàn bộ chi phí vốn và vận hành. Nó rất hữu ích khi so sánh các công nghệ trên cơ sở chi phí nhưng có những hạn chế đáng kể: nó bỏ qua giá trị thời gian khi điện được sản xuất (năng lượng mặt trời tạo ra vào giữa trưa khi giá có thể thấp; các nhà máy khí chạy trong thời gian nhu cầu cao nhất khi giá cao), nó bỏ qua chi phí tích hợp (công suất dự phòng, nâng cấp lưới điện cần thiết cho năng lượng tái tạo không liên tục) và nó không thể nắm bắt giá trị tùy chọn (khả năng điều động theo yêu cầu). Phương pháp tiếp cận LCOE và chi phí hệ thống được điều chỉnh theo giá trị ngày càng được sử dụng để khắc phục những hạn chế này.
Ngành điện góp phần khử cacbon như thế nào?
Ngành điện đang khử cacbon nhanh hơn bất kỳ ngành nào khác của nền kinh tế. Năng lượng mặt trời và gió hiện là nguồn điện rẻ nhất ở hầu hết các nơi trên thế giới, thúc đẩy sự thay thế nhanh chóng việc sản xuất nhiên liệu hóa thạch. Công suất điện tái tạo bổ sung trên toàn cầu đạt 295 GW vào năm 2022 và 440 GW vào năm 2023 (dữ liệu IEA). Lượng phát thải CO2 của ngành điện Hoa Kỳ đã giảm khoảng 40% so với mức đỉnh năm 2007 tính đến năm 2023, chủ yếu nhờ chuyển đổi từ than sang khí đốt và tăng trưởng tái tạo. Việc điện khí hóa các quy trình vận tải, sưởi ấm và công nghiệp dự kiến sẽ tăng gấp đôi nhu cầu điện toàn cầu vào năm 2050, đòi hỏi phải tăng tốc đầu tư điện sạch một cách mạnh mẽ.
Lỗi thường gặp cần tránh
▾
- !So sánh LCOE giữa các công nghệ mà không tính đến sự khác biệt về hệ số công suất - một dự án năng lượng mặt trời có hệ số công suất 20% và LCOE 30 USD và một nhà máy khí đốt có hệ số công suất 80% và LCOE 70 USD cung cấp các dịch vụ rất khác nhau cho lưới điện.
- !Bỏ qua sự khác biệt về giá theo địa phương - giá điện bán buôn có thể thay đổi theo tỷ lệ 10:1 giữa các nút bị tắc nghẽn và các khu vực không bị giới hạn trong cùng một lưới điện.
- !Coi giá bán lẻ tương đương với giá bán buôn để phân tích đầu tư - biểu giá bán lẻ bao gồm chi phí phân phối, truyền tải và chính sách có thể tăng gấp đôi hoặc gấp ba thành phần năng lượng bán buôn.
- !Không tính đến sự gián đoạn của năng lượng tái tạo trong tính toán doanh thu phát điện - doanh thu của dự án năng lượng mặt trời giảm khi tỷ lệ sử dụng năng lượng mặt trời tăng lên do hiệu ứng ăn thịt người đối với giá giữa trưa.
- !Xem xét doanh thu dịch vụ phụ trợ cho các máy phát điện linh hoạt - các nhà máy khí đốt, pin và đáp ứng nhu cầu có thể kiếm được doanh thu đáng kể từ các dịch vụ điều tiết tần số và công suất ngoài doanh thu từ thị trường năng lượng.
Mẹo Chuyên Nghiệp
Khi đánh giá tính kinh tế của dự án năng lượng mặt trời hoặc gió, hãy sử dụng tỷ lệ nắm bắt doanh thu (doanh thu thực tế của dự án trên mỗi MWh so với giá thị trường trung bình) thay vì giá bán buôn trung bình cố định. Khi năng lượng tái tạo thâm nhập, tỷ lệ thu hồi giảm xuống dưới 100% do máy phát điện sản xuất khi giá thấp nhất (thời kỳ nắng/gió). Thị trường thâm nhập năng lượng mặt trời 15% có thể thấy tỷ lệ thu năng lượng mặt trời chỉ bằng 70-80% mức giá trung bình.
Bạn có biết?
Năng lượng mặt trời đã trải qua đợt giảm chi phí nhanh nhất so với bất kỳ công nghệ năng lượng nào trong lịch sử - chi phí năng lượng mặt trời ở quy mô tiện ích đã giảm hơn 90% chỉ sau 14 năm (2010-2024). Mỗi khi công suất năng lượng mặt trời tích lũy toàn cầu tăng gấp đôi, giá sẽ giảm khoảng 28% - một 'đường cong học tập' mà năng lượng mặt trời đã tuân theo một cách nhất quán. Nếu xu hướng này tiếp tục, điện mặt trời có thể có giá dưới 10 USD/MWh vào năm 2035 ở nhiều khu vực.
Regional Guides
▾
🇺🇸 US▾
🇬🇧 UK▾
🇪🇺 EU▾
Tài liệu tham khảo
Read the full guide on how to use this calculator effectively
Đọc thêm →Nhận Mẹo Toán Hàng Tuần
Tham gia cùng 12.000+ người đăng ký để nhận mẹo về máy tính mỗi tuần.